本實用新型涉及一種基于最速降線的氣流干燥設(shè)備出料口結(jié)構(gòu)。具體是以最速降線為輪廓線，對氣流干燥器出料口側(cè)面進行結(jié)構(gòu)設(shè)計，對氣流干燥設(shè)備出料口偏料的優(yōu)化設(shè)計方案，屬于機械、材料生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

氣固流態(tài)化技術(shù)是一種用氣體流過固體顆粒堆積的床層而使得固體顆粒具有一般流體性質(zhì)的技術(shù)，是現(xiàn)代多相相際接觸的工程技術(shù)，其隨流體速度變化的流化過程一般呈固定床、散式床、鼓泡床、節(jié)涌床、湍動床、快速流化床和氣流輸送7種流動狀態(tài)。由于使用流態(tài)化技術(shù)的流化床反應(yīng)器具有相界面接觸面積大、傳熱傳質(zhì)條件好、運行效率高、物料輸送靈活等優(yōu)點而應(yīng)用于現(xiàn)代化大型生產(chǎn)中。而流態(tài)化干燥是目前農(nóng)產(chǎn)品、食品及生物制品脫水處理中廣泛涉及的干燥方法，現(xiàn)行的流態(tài)化干燥方式主要包括流化床和氣流床。其中氣流床干燥器采用固體流態(tài)化中的稀相輸送方式，將散狀物料顆粒懸浮于氣相干燥介質(zhì)中進行脫水，具有氣固相傳熱傳質(zhì)效率高、脫水處理量大等優(yōu)點。因此，煙草加工工業(yè)中，采用氣流干燥方式是煙絲顆粒物料干燥采用的主要方式。迄今為止，一系列不同結(jié)構(gòu)型式的氣流干燥器已被開發(fā)并應(yīng)用于煙絲干燥工藝中，這種新開發(fā)的氣流干燥設(shè)備由于其低氣速、低干燥介質(zhì)溫度的特點，具有對在制品熱處理強度低、產(chǎn)品香味成分保持好、能耗低等優(yōu)點，得到較多關(guān)注。但是這種流態(tài)化干燥設(shè)備在工業(yè)生產(chǎn)中存在著煙絲偏料行為，即煙絲物料會集中在出料口一端，造成氣流干燥器出口物料干燥后水分不均一、產(chǎn)品加工質(zhì)量均勻性不高等不足，降低了其加工能力以及原料利用效率。因此，對這種氣流干燥設(shè)備出料口進行結(jié)構(gòu)設(shè)計，調(diào)整其出料口內(nèi)部煙絲物料的流動方向，以減小偏料現(xiàn)象變得十分必要。目前氣流干燥設(shè)備出料口基本為四棱臺結(jié)構(gòu)，橫截面是等腰梯形結(jié)構(gòu)，設(shè)計與優(yōu)化出料口結(jié)構(gòu)方面的報道都處于空白。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是基于最速降線設(shè)計提出了一種氣流干燥設(shè)備出料口結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)能有效降低氣流干燥設(shè)備出料口物料的偏料現(xiàn)象，同時對系統(tǒng)內(nèi)部的壓強造成很小影響，從而提高煙絲物料的水分均勻性與穩(wěn)定性，進而提高煙絲加工品質(zhì)與原料利用率。

本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：一種基于最速降線的氣流干燥設(shè)備出料口結(jié)構(gòu)，包括四棱臺式出料口，四棱臺式出料口的水平截面為等腰梯形，其中：按物流走向位于右邊的出料口偏料側(cè)側(cè)面為最速降線曲面。

四棱臺式出料口沿物流走向的縱向垂直截面也為等腰梯形。

該出料口結(jié)構(gòu)適用于煙絲氣流干燥工藝的出料。

本實用新型的最速降線氣流干燥設(shè)備出料口結(jié)構(gòu)設(shè)計所基于的原理及方法如下：

（1）確定氣流干燥設(shè)備出料口的幾何形狀及尺寸，截取出料口水平截面（參見圖2、圖3）。

（2）以偏料側(cè)上底頂點B點為坐標原點，與上底邊形成夾角θ為y軸，以垂直y軸方向為x軸建立直角坐標系。在該直角坐標系下，計算偏料側(cè)下底頂點A點的坐標，以最速降線同時通A點和B點，求解最速降線s的參數(shù)r與t，獲得改造出口偏料的優(yōu)化曲線。

其中最速降線的函數(shù)表達式為（該表達式在百度百科中搜索最速降線即有）

式中與為待定參數(shù)。

（3）以最速降線s為改造出口偏料的輪廓線，以垂直于出料口水平截面方向為拉伸方向，對最速降線進行拉伸，形成一定寬度的最速降線曲面，該曲面即為這種氣流干燥設(shè)備改造后的側(cè)面。

本實用新型的優(yōu)點在于：1）該結(jié)構(gòu)能有效降低氣流干燥設(shè)備出料口物料的偏料現(xiàn)象，同時對系統(tǒng)內(nèi)部的壓強造成很小影響，從而提高煙絲物料的水分均勻性與穩(wěn)定性，進而提高煙絲加工品質(zhì)與原料利用率。2）出料口結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單，加工方便。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中四棱臺式出料口結(jié)構(gòu)視圖，

其中：a為俯視圖（也即C′-C′水平截面圖），b為a圖的左視圖，c為a圖的仰視圖（即出料口的前視圖），d為出料口三維立體圖。圖中箭頭方向為物料流動方向,1′為偏料位置，2′為出料口截面。

圖2為本實用新型出口水平截面結(jié)構(gòu)設(shè)計圖，A為上底面頂點，B為下底面頂點，1為偏料側(cè)，2為最速降線。

圖3為本實用新型出口結(jié)構(gòu)立體圖。

具體實施方式

本實用新型以下結(jié)合附圖做進一步描述：

如圖2、3所示：一種基于最速降線的氣流干燥設(shè)備出料口結(jié)構(gòu)，包括四棱臺式出料口，四棱臺式出料口的水平截面為等腰梯形(如圖1a)，縱向垂直截面也為等腰梯形(如圖1b)，其中：按物流走向位于右邊的出料口偏料側(cè)側(cè)面為最速降線曲面結(jié)構(gòu)2。